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被马斯克「封杀」的技术,为何成为长城的香饽饽?

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技术之争还是利益至上。

在马斯克的群嘲名单上,氢燃料占有一席之地。

为了diss不被看好的氢燃料电池,2019年的特斯拉股东大会上,他先是玩起谐音梗,称Fuel Cell(燃料电池)实际上是Fool Cell(蠢货电池),之后他更是表示,燃料电池汽车的想法是“令人震惊的愚蠢”,“根本不可能成功”。

事实上,过去几年,氢燃料的不被看好已经成为一种常态。价格高、配套的加氢设施难以普及等多种原因,都成为其发展的掣肘。但随着对“卡脖子”技术的突破,氢燃料电池的风口似乎也再次袭来。

3月29日,长城汽车不仅宣布,公司已经实现能够提供一套高性价比的车规级氢动力系统解决方案。而且还在对氢能源不断下注的同时,将发展氢能源汽车列为未来几年的战略目标。

2021年,长城将实现全球第四辆真正量产的大功率燃料电池乘用车,落地全球首个100辆49吨氢能重卡;2022年,长城汽车不仅会在冬奥会期间推出首支高端乘用车服务车队,还会更多的扩展重载卡车、物流车等商用车等领域的低碳化燃料电池应用;到2025年,长城力图实现全球氢能市场占有率前三。未来3年内,长城汽车将继续投入超30亿元研发费用。

事实上,国内不止是长城在押宝氢能源。2020年9月,上汽集团发布了中国汽车行业首个“氢战略”,并正式发布全球首款燃料电池MPV 上汽大通MAXUS EUNIQ 7。此外,云度、爱驰、红旗、上汽大通、长安等车企均开始对氢燃料电池汽车展开了布局。

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突破卡脖子技术

马斯克对氢燃料的“记恨”并非没有缘由。

早在2015年,当纯还在为2、3百公里的续航而焦虑时,氢燃料电池的出现就一举将这个困境打破。2015年在东京车展上,本田宣布推出Clarity氢燃料车型,并表示可以实现“加氢3分钟,续航750公里”。

相比之下,今年4月特斯拉推出的Model 3长续航后轮驱动版为668公里。这也让外界曾调侃称,“氢燃料技术是马斯克最讨厌的黑科技”。

除此之外,在长城控股未势能源科技有限公司董事长张天羽看来,面对国家的碳排放目标,相比其他从制造到报废会产生的污染情况,氢能从生产到应用都是目前最好的途径方式之一。”

他介绍,燃料电池汽车跑起来后,会经过移动空气净化装置,以过滤空气。而氢在生产过程中,未来推崇的方式便是“电解水制氢”,一圈循环以后,车排出来还是水。

这成为长城汽车自2015年起开始对氢能进行“秘密探索”的原因之一。彼时,长城成立了XEV项目组攻关FCEV的核心技术。2018年6月,长城汽车建成国内首座氢能技术中心并投入运行。

进入2019年,长城则将氢能产业进行市场化独立运营,并出资4.5亿元成立未势能源科技有限公司,后者专注于氢能及燃料电池技术研发和产业化布局。

同年8月,长城汽车规划将于上海嘉定建立氢能产业全国总部。2020年6月,自主研发首款70MPa车用高压瓶阀正式进入量产前后测试阶段。

目前,长城控股已经形成氢能技术中心、未势能源和上燃动力三大业务板块,覆盖氢能研发、储运、商用推广等产业链环节。

张天羽认为,产业链太长,是导致燃料电池没能蓬勃发展的原因之一。“如果你拿一块太阳能电池板直接给电池组充电,与电解相比,需要经过取氢,分离氧气,压缩氢气等过程…..这大约是其效率的一半。”而这也正是马斯克并不看好氢能源电池的理由。

在这条产业链“前端”,关键技术的突破并不容易。

据长城控股未势能源科技有限公司总裁陈雪松介绍,电堆实际上是整个发动机的核心,电堆里面的技术,包括双极板和膜电极(发电部件)。“长城拥有双极板工艺的自主产权,而从原材料开始去选催化剂、选膜,选碳质操作。这些也都是长城汽车自己的技术。”

电堆 来源:长城官方

不过,面对业界对国内外双极板技术和膜电极水平差异的质疑, 陈雪松回应称,从双极板产品的质量和制造技术对比,国内国外水平相当。“从长城汽车自身来说,我觉得长城旗下MEV水平,2016年大概跟丰田差5年,现在跟他们也就差两年,所以我们一直缩小这个差距。”

膜电极 来源:长城官方

有车企选择“知难而退”

关键技术突破背后,还需要解决基础设施的布局和降低投入成本的问题。

膜电极,目前采用的是价格高昂的铂金属制作催化剂。在高压力环境下工作的储氢罐需要使用大量铝合金和高强度碳纤维材料,成本同样居高不下。

由中国汽车工程学会2017年牵头编制的《节能与汽车技术路线图》里提到,到2020、2025和2030年,中国将分别建成100、300和1000座加氢站。但据高工产研氢电研究所统计,截至2018年年底,中国大陆地区加氢站保有量仅有28座左右。

储氢瓶 来源:长城官方

无法大步快跑的背后是建设加氢站所需的高昂成本。数据显示,截至2018年,中国每个加氢站的建设成本在1500万-2000万元左右。这意味着,要完成2020年100座加氢站的建设目标,需要投入至少10亿元。

相比之下,普通的电动汽车充电站只需花数十万美元来建造,特斯拉的超级充电站建造成本为30万美元。

面对高昂的成本,诸多车企选择“知难而退”。

2020年4月,梅赛德斯奔驰宣布取消开发氢燃料电池乘用车的计划,原因是“制造成本几乎达到电动汽车的两倍”。2019年11月,一直在氢能汽车上信心满满的本田汽车,也正式宣布将终止燃料电池乘用车研发的计划。

长城汽车却未放弃。“长城干了6年时间,投了20个亿。”张天羽称。

根据张天羽的说法,原材料成本下降已成当下趋势。他具体介绍称,虽然下降速度跟行业期望值相比还是比较缓慢,但如今进口材料的价格已经在逐年下降。

此外,他表示同类型材料,也有不少国内的公司开始做,并且国产材料的性能也在逐年提升。“在这两种因素的相互博弈下,材料的成本下降速度也会加快”。

在他看来,更为重要的是,实现碳中和目标的时间表,也会加速氢能产业的规模化发展,成本下降的速度也会更快。“行业观点认为,燃料电池成本下降和过去十年动力电池相近,大概十年下降80%。我们更有信心一些,认为可能5到8年我们能够达到这个水平。”张天羽说。

一切看市场的选择

目前,长城氢能汽车已实现量产。在乘用车领域,长城开发了三代车型;而在商用车领域,长城计划在今年推出全球首个100辆、49吨氢能重卡,服务于雄安新区。

据张天羽透露,长城今年收到的订单已达上千辆,“但的建设要匹配整个生态,包括加氢站建设速度等”。

对于我国加氢站数量较少的情况,前瞻产业研究院数据显示,2020年在国家“以奖代补”政策出台较晚的情况下,已建成47座加氢站。

而在海外运营方面,据长城介绍,从2018到现在,长城和德国最大的加氢站保持了很好的关系,运营了德国100多个加氢站。

“2016到2018年加氢站会有一些故障,随着这几年建设和运营,故障率很好控制在10%以内。”但在液氢加氢站方面,目前国内尚未获得相关政策的批准。

在张天羽看来,液氢是个非常好的技术选项。他介绍称,现在的氢能重卡车上高压氢气储氢系统有很多氢瓶,如果把液氢放上去就跟现在的油箱差不多,甚至比柴油箱更小,因为液氢的能量密度高于柴油,“但目前国家对液氢的使用限制在军用”。

此外,氢能的应用市场仍有提升空间。张天羽称,“市场很热,但去年却很少,去年年底全球氢能车保有量仅有3万多辆,主要由于疫情、政策导致,希望未来几个月政策下发后,氢燃料电池还会有一个快速上量的阶段。”

在他看来,未来,纯电动和氢燃料电池会是一个共存状态,只不过面向市场领域不同。对于长城而言,电池和燃料电池这两条技术路线将会长期布局。

“2035年以后氢社会步伐越来越快,至于燃料电池汽车会不会侵占动力电池市场?那要看氢气价格是不是足够便宜、社会通用性是否足够高、到时候电价什么样,一切要看市场的选择。”

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